大沽河流域土壤水—地下水流耦合模擬及補(bǔ)給量估算
發(fā)布時(shí)間:2022-01-24 00:19
土壤水是地表水、地下水以及大氣降水轉(zhuǎn)化的紐帶,是水文循環(huán)過(guò)程中不可或缺的環(huán)節(jié)之一。土壤水與地下水之間存在著密切聯(lián)系,尤其是在地下水位埋藏較淺的區(qū)域或降雨豐沛季節(jié)。大沽河流域的含水層主要分布在大沽河中下游沿線的狹長(zhǎng)地帶內(nèi),構(gòu)成地下水庫(kù),是青島市主要的供水水源地之一。由于大沽河流域地下水超采嚴(yán)重,并由此導(dǎo)致了海水入侵,地表沉降等一系列環(huán)境問(wèn)題。為加強(qiáng)該地區(qū)地下水資源的綜合管理,亟需準(zhǔn)確計(jì)算地下水補(bǔ)給量,而土壤水和地下水耦合模擬研究是準(zhǔn)確計(jì)算地下水補(bǔ)給量的重要保障。本文以HYDRUS package for MODFLOW軟件的原理為基礎(chǔ),結(jié)合GIS技術(shù)及三維可視化技術(shù),構(gòu)建了流域尺度(4 781平方千米)土壤水-地下水流耦合模型(即SWGCM模型);在綜合考慮研究區(qū)大氣降水、蒸發(fā)、植物吸水、土壤質(zhì)地、含水層分布、土壤水和地下水相關(guān)參數(shù)、地下水開(kāi)采量、土壤水分含量及地下水埋深等資料情況下,利用SWGCM模型對(duì)大沽河流域土壤水和地下水流的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬,并估算了不同水文年情景下地下水的補(bǔ)給量。根據(jù)本文的研究,現(xiàn)得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)校正期和驗(yàn)證期土壤含水量、地下水位的擬合結(jié)果表明:SWGC...
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 地下水補(bǔ)給研究進(jìn)展
1.2.2 土壤水與地下水運(yùn)動(dòng)關(guān)系研究進(jìn)展
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
第二章 材料與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 氣象條件
2.1.3 水文條件
2.1.4 水文地質(zhì)條件
2.2 土壤水-地下水耦合模型簡(jiǎn)介
2.2.1 土壤水-地下水運(yùn)動(dòng)耦合模型運(yùn)行原理
2.2.2 耦合模型的空間離散
2.2.3 耦合模型的時(shí)間離散
2.2.4 耦合模型的輸入文件和輸出文件
2.3 數(shù)據(jù)收集
2.3.1 土壤剖面含水量
2.3.2 地下水位
2.3.3 土壤水力學(xué)參數(shù)
2.3.4 降雨和地下水開(kāi)采量
2.3.5 含水層參數(shù)
第三章 大沽河流域土壤水-地下水的數(shù)值模擬
3.1 大沽河流域水文地質(zhì)概念模型
3.2 耦合模型的建立
3.2.1 空間離散
3.2.2 時(shí)間離散
3.2.3 耦合模型相關(guān)參數(shù)及初始邊值條件的確定
3.3 耦合模型的校正模擬
3.3.1 校正期土壤剖面含水量的擬合結(jié)果
3.3.2 校正期地下水位的擬合結(jié)果
3.4 耦合模型的驗(yàn)證模擬
3.4.1 驗(yàn)證期土壤剖面含水量的擬合結(jié)果
3.4.2 驗(yàn)證期地下水位擬合結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同水文年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.1 豐水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.1.1 豐水年情景下模型的相關(guān)參數(shù)及初始條件
4.1.2 豐水年情景下地下水補(bǔ)給預(yù)算的結(jié)果
4.2 平水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.2.1 平水年情景下模型的相關(guān)參數(shù)及初始條件
4.2.2 平水年情景下地下水補(bǔ)給預(yù)算的結(jié)果
4.3 枯水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.3.1 枯水年情景下模型的相關(guān)參數(shù)及初始條件
4.3.2 枯水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半干旱地區(qū)包氣帶—飽和帶水鹽耦合模擬[J]. 于洋,韓鵬,林謐. 干旱區(qū)研究. 2017(04)
[2]黑河中游綠洲荒漠過(guò)渡帶降水-土壤水-地下水相關(guān)性分析[J]. 牛赟,劉建海,張虎,邊彪,趙國(guó)生. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]豫北冬小麥、夏玉米多年需灌水次數(shù)及典型生育期需灌水分析[J]. 陳震,李金山,黃修橋,賈艷輝,孫秀路,楊曉慧. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]銀川平原地下水流模擬與地下水資源評(píng)價(jià)[J]. 徐映雪,邵景力,崔亞莉,于艷青,盧薇艷. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(03)
[5]煤礦開(kāi)采區(qū)地表水-地下水耦合模擬[J]. 白樂(lè),李懷恩,何宏謀,董國(guó)濤,蔡大應(yīng),黨素珍. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]大沽河中游地區(qū)土壤水與淺層地下水轉(zhuǎn)化關(guān)系研究[J]. 楊玉崢,林青,王松祿,徐紹輝. 土壤學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]人工示蹤方法評(píng)價(jià)地下水入滲補(bǔ)給及其優(yōu)先流程度——以河北欒城和衡水為例[J]. 吳慶華,張薇,藺文靜,張發(fā)旺,王貴玲. 地球?qū)W報(bào). 2014(04)
[8]基于數(shù)值模擬的區(qū)域性地下水補(bǔ)給過(guò)程實(shí)例研究[J]. 黃金柏,魏帆,李德標(biāo),王斌,檜谷治. 水文. 2014(03)
[9]基于Hydrus-1D模型的大安灌區(qū)旱田灌溉入滲補(bǔ)給研究[J]. 卞建民,李育松,胡昱欣,李宏亮. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2014(02)
[10]滹沱河大型入滲試驗(yàn)地下水補(bǔ)給量計(jì)算[J]. 張?jiān)銮?馮創(chuàng)業(yè),韓永濤,陳文婧. 南水北調(diào)與水利科技. 2013(05)
博士論文
[1]包氣帶變化及其對(duì)地下水補(bǔ)給的影響[D]. 林丹.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[2]基于多種方法的地下水補(bǔ)給研究[D]. 尹立河.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[3]鄂爾多斯盆地風(fēng)沙灘地區(qū)包氣帶水—地下水轉(zhuǎn)化機(jī)理研究[D]. 趙貴章.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[4]地下水補(bǔ)給評(píng)價(jià)方法研究[D]. 汪丙國(guó).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]包氣帶巖性結(jié)構(gòu)對(duì)地下水補(bǔ)給的影響研究[D]. 段鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[2]大沽河平原區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)[D]. 楊麗娟.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[3]降雨條件下非飽和帶水—?dú)舛嗔髂M研究[D]. 李云良.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
本文編號(hào):3605449
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 地下水補(bǔ)給研究進(jìn)展
1.2.2 土壤水與地下水運(yùn)動(dòng)關(guān)系研究進(jìn)展
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
第二章 材料與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 氣象條件
2.1.3 水文條件
2.1.4 水文地質(zhì)條件
2.2 土壤水-地下水耦合模型簡(jiǎn)介
2.2.1 土壤水-地下水運(yùn)動(dòng)耦合模型運(yùn)行原理
2.2.2 耦合模型的空間離散
2.2.3 耦合模型的時(shí)間離散
2.2.4 耦合模型的輸入文件和輸出文件
2.3 數(shù)據(jù)收集
2.3.1 土壤剖面含水量
2.3.2 地下水位
2.3.3 土壤水力學(xué)參數(shù)
2.3.4 降雨和地下水開(kāi)采量
2.3.5 含水層參數(shù)
第三章 大沽河流域土壤水-地下水的數(shù)值模擬
3.1 大沽河流域水文地質(zhì)概念模型
3.2 耦合模型的建立
3.2.1 空間離散
3.2.2 時(shí)間離散
3.2.3 耦合模型相關(guān)參數(shù)及初始邊值條件的確定
3.3 耦合模型的校正模擬
3.3.1 校正期土壤剖面含水量的擬合結(jié)果
3.3.2 校正期地下水位的擬合結(jié)果
3.4 耦合模型的驗(yàn)證模擬
3.4.1 驗(yàn)證期土壤剖面含水量的擬合結(jié)果
3.4.2 驗(yàn)證期地下水位擬合結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同水文年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.1 豐水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.1.1 豐水年情景下模型的相關(guān)參數(shù)及初始條件
4.1.2 豐水年情景下地下水補(bǔ)給預(yù)算的結(jié)果
4.2 平水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.2.1 平水年情景下模型的相關(guān)參數(shù)及初始條件
4.2.2 平水年情景下地下水補(bǔ)給預(yù)算的結(jié)果
4.3 枯水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.3.1 枯水年情景下模型的相關(guān)參數(shù)及初始條件
4.3.2 枯水年情景下地下水補(bǔ)給量預(yù)測(cè)
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半干旱地區(qū)包氣帶—飽和帶水鹽耦合模擬[J]. 于洋,韓鵬,林謐. 干旱區(qū)研究. 2017(04)
[2]黑河中游綠洲荒漠過(guò)渡帶降水-土壤水-地下水相關(guān)性分析[J]. 牛赟,劉建海,張虎,邊彪,趙國(guó)生. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]豫北冬小麥、夏玉米多年需灌水次數(shù)及典型生育期需灌水分析[J]. 陳震,李金山,黃修橋,賈艷輝,孫秀路,楊曉慧. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]銀川平原地下水流模擬與地下水資源評(píng)價(jià)[J]. 徐映雪,邵景力,崔亞莉,于艷青,盧薇艷. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(03)
[5]煤礦開(kāi)采區(qū)地表水-地下水耦合模擬[J]. 白樂(lè),李懷恩,何宏謀,董國(guó)濤,蔡大應(yīng),黨素珍. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]大沽河中游地區(qū)土壤水與淺層地下水轉(zhuǎn)化關(guān)系研究[J]. 楊玉崢,林青,王松祿,徐紹輝. 土壤學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]人工示蹤方法評(píng)價(jià)地下水入滲補(bǔ)給及其優(yōu)先流程度——以河北欒城和衡水為例[J]. 吳慶華,張薇,藺文靜,張發(fā)旺,王貴玲. 地球?qū)W報(bào). 2014(04)
[8]基于數(shù)值模擬的區(qū)域性地下水補(bǔ)給過(guò)程實(shí)例研究[J]. 黃金柏,魏帆,李德標(biāo),王斌,檜谷治. 水文. 2014(03)
[9]基于Hydrus-1D模型的大安灌區(qū)旱田灌溉入滲補(bǔ)給研究[J]. 卞建民,李育松,胡昱欣,李宏亮. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2014(02)
[10]滹沱河大型入滲試驗(yàn)地下水補(bǔ)給量計(jì)算[J]. 張?jiān)銮?馮創(chuàng)業(yè),韓永濤,陳文婧. 南水北調(diào)與水利科技. 2013(05)
博士論文
[1]包氣帶變化及其對(duì)地下水補(bǔ)給的影響[D]. 林丹.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[2]基于多種方法的地下水補(bǔ)給研究[D]. 尹立河.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[3]鄂爾多斯盆地風(fēng)沙灘地區(qū)包氣帶水—地下水轉(zhuǎn)化機(jī)理研究[D]. 趙貴章.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[4]地下水補(bǔ)給評(píng)價(jià)方法研究[D]. 汪丙國(guó).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]包氣帶巖性結(jié)構(gòu)對(duì)地下水補(bǔ)給的影響研究[D]. 段鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[2]大沽河平原區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)[D]. 楊麗娟.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[3]降雨條件下非飽和帶水—?dú)舛嗔髂M研究[D]. 李云良.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
本文編號(hào):3605449
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